(57)【要約】【課題】いつの時点でエンジン状態が疑わしく調査を必要とするかを明らかにするように、エンジン状態を監視する。【解決手段】潤滑システムの一部を形成するオイル・ポンプからオイルが供給されるエンジン2のベアリング7のクリアランスの推定結果に基づき、エンジン2の状態が監視される。ベアリング・クリアランスが過剰であるか、又はベアリングの磨耗速度が過剰である、と推定されるとき、エンジンのユーザーに報知される。これにより、エンジン2へ深刻な損傷が起こる前に、原因を調査することが出来る。【選択図】図１
2006017122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのエンジン・ベアリングへオイルを供給する潤滑システムが設けられたエンジンの状態を監視する方法であって、
上記潤滑システム内のオイルの粘性を判定する工程と、
上記潤滑システム内の油圧を判定する工程と、
上記潤滑システムを通るオイルの流量を判定する工程と、
上記判定された粘性、油圧及びオイル流量に基づいて、オイルが供給される上記ベアリングの少なくとも１つのベアリング・クリアランスを推定する工程と、
上記エンジンの状態を判定するために、上記ベアリング・クリアランス推定値を用いる工程と、
を有する方法。
【請求項２】
上記エンジンの状態が、上記ベアリング・クリアランス推定値の所定値との比較に基いて判定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記比較によってベアリング・クリアランスが過剰であると判定されるとき、上記エンジンのユーザーに報知する工程、を更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
上記エンジンの状態が、ベアリングの磨耗速度と所定磨耗速度との比較に基づいて判定される、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
上記磨耗速度が、2つのベアリング・クリアランス推定値と、それら推定の間の経過時間とに基づいて判定される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記比較によって上記磨耗速度が過剰であると判定されるとき、上記エンジンのユーザーに報知する工程、を更に有する請求項４又は５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
複数回のベアリング・クリアランスの推定と、磨耗速度の時間的な変化の判定とに基づいて、上記エンジンの状態が判定される、請求項１又は６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
上記判定がベアリング磨耗速度の増加を示すとき、上記エンジンのユーザーに報知する工程、を更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ベアリング磨耗速度が予想磨耗速度を越えて増加しているときにのみ、上記エンジンのユーザーに報知する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
上記方法が更に、上記判定された粘性、油圧、オイル流量及びエンジン速度に基づいて、オイルが供給される上記ベアリングの少なくとも１つのベアリング・クリアランスを推定する工程、を更に有する、請求項１乃至９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの所定エンジン運転状態が確立された後でのみ、上記ベアリング・クリアランスが推定される、請求項１乃至10のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
上記所定エンジン運転状態が、油温が所定温度に到達したことを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
上記所定エンジン状態が、エンジン始動後、所定期間が経過したことを含む、請求項11又は12のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
エンジンの少なくとも１つのベアリングへオイルを供給するポンプを含む潤滑システムと、
該潤滑システム内の油圧を表す信号を供給する第１センサーと、
オイルの粘性を表す信号を供給する第２センサーと、
上記ポンプからのオイルの流量を表す信号を供給する手段と、
上記第１及び第２のセンサーからの信号及び上記流量を表示する信号を受信する電子制御ユニットと、を備え、
該電子制御ユニットが、上記第１、第２のセンサーからの信号及び上記オイルの流量を表す信号に基づいて、オイルが供給される上記ベアリングの少なくとも１つのベアリング・クリアランスを推定し、そしてこのベアリング・クリアランス推定結果を用いて、上記エンジンの状態を判定するように構成されている、エンジン・システム。
【請求項１５】
電子制御ユニットは更に、ベアリング・クリアランスが過剰であると判定するときに、上記エンジンのユーザーへ報知するように構成されている、請求項14に記載のシステム。
【請求項１６】
上記電子制御ユニットが更に、２回のベアリング・クリアランス推定値からベアリング磨耗速度を判定し、該ベアリング磨耗速度が過剰であるとき、上記エンジンのユーザーへ報知するように構成されている、請求項14又は15のいずれかに記載のシステム。
【請求項１７】
上記電子制御ユニットが更に、複数回のベアリング・クリアランス推定値からベアリングの磨耗速度を計算し、この磨耗速度が増大しているか否かを判定するように構成されている、請求項14乃至16のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１８】
上記電子ユニットが更に、上記ベアリング磨耗速度が増大しているときに、ユーザーへ報知するように構成されている、請求項17に記載のシステム。
【請求項１９】
ポンプを備えた潤滑システムから高圧で潤滑油が供給される少なくとも１つの滑りベアリングの状態を監視する方法であって、
上記潤滑システム内のオイルの粘性を判定する工程と、
上記潤滑システム内の油圧を判定する工程と、
上記潤滑システムを通るオイルの流量を判定する工程と、
上記判定された粘性、潤滑油圧及び潤滑油流量に基づいて、潤滑油が供給される上記ベアリングの少なくとも１つのベアリング・クリアランスを推定する工程と、
上記ベアリングの状態を判定するために、上記ベアリング・クリアランス推定値を用いる工程と、を有する方法。
【請求項２０】
上記ベアリングの状態が、上記推定されたベアリング・クリアランスと所定値との比較に基づいて、判定される請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
上記比較によってベアリング・クリアランスが過剰であると判定されるとき、上記ベアリングの取付けられている機械のユーザーに報知する工程、を更に有する請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
ベアリング磨耗速度の所定磨耗速度との比較に基づいて、上記ベアリングの状態が判定される、請求項19乃至21のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２３】
上記磨耗速度が、2つのベアリング・クリアランス推定値と、それら推定の間の経過時間とに基づいて、判定される請求項22に記載の方法。
【請求項２４】
上記比較によってベアリングの磨耗速度が過剰であると判定されるときに、上記ベアリングの取付けられている機械のユーザーへ報知する工程を、更に有する、請求項22又は23のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
複数回のベアリング・クリアランスの推定と、磨耗速度の時間的な変化の判定とに基づいて、上記ベアリングの状態が判定される、請求項19乃至24のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２６】
上記判定がベアリング磨耗速度の増加を示すとき、上記ベアリングの取付けられている機械のユーザーへ報知する工程を、更に有する請求項25に記載の方法。
【請求項２７】
ベアリング磨耗速度が予想磨耗速度を越えて増加しているときにのみ、上記機械のユーザーへ報知する、請求項26に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアリングの状態の監視に関し、より具体的には、過剰なベアリング磨耗を検出するためのエンジンなどの状態の監視に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）においては、それが過剰になってしまうと悲劇的な故障を招く虞れのある磨耗が生じることは、よく知られている。これは、年間走行距離が長く、そして元の停車場から長距離を走行する場合が多い、商用車などに用いられるエンジンの場合に特に問題である。
【０００３】
そのような車両は、エンジン不良が深刻になる前にそれを予想して、大規模な整備の必要があることを報知する車載システムを備えるのが望ましい。定期整備をいつまでにすべきかをユーザーに報知するサービス・インジケーターを自動車に設けることは知られているが、このような装置は通常、最後の整備からのエンジン回転数の計数、最後の整備からの走行距離、最後の整備からのエンジン作動時間、に依存するのみである。そのような装置は、使用中のエンジンの実際の状態を監視することはしておらず、またそれをすることも意図していない。
【０００４】
エンジンの製造後で出荷前に、エンジンが正しく組立てられたこと、又は組立に用いられた部品が通常通りに機能していることを検証する手段を提供することも望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、いつの時点でエンジン状態が疑わしく調査を必要とするかを明らかにするように、エンジン状態を監視することが出来る方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点によれば、少なくとも１つのエンジン・ベアリングへオイルを供給する潤滑システムを備えたエンジンの状態を監視する方法が提供される。この方法は、上記潤滑システム内のオイルの粘性を判定する工程、上記潤滑システム内の油圧を判定する工程、上記潤滑システムを通るオイルの流量を判定する工程、上記判定された粘性、油圧及びオイル流量に基づいて、オイルが供給される上記ベアリングの一部または全てのベアリング・クリアランスを推定する工程、及び、上記エンジンの状態を判定するために、上記ベアリング・クリアランス推定値を用いる工程、を有する。
【０００７】
エンジンの状態を、上記ベアリング・クリアランス推定値の所定値との比較に基づいて判定することが出来る。
【０００８】
この方法は、上記比較が、ベアリング・クリアランスが過剰であることを表示するときに、エンジンのユーザーに報知する工程、を更に有しても良い。
【０００９】
上記エンジンの状態を、判定されるベアリング磨耗速度と所定磨耗速度との比較に基づき判定することが出来る。
【００１０】
この場合に、２つのベアリング・クリアランス推定値と、それら推定の間の経過時間とに基づいて、磨耗速度を判定することが出来る。
【００１１】
この方法は更に、上記比較が、上記磨耗速度が過剰であることを示すときに、エンジンのユーザーに報知する工程、を更に有しても良い。
【００１２】
複数回のベアリング・クリアランスの推定と、磨耗速度の時間的な変化の判定とに基づいて、エンジンの状態を判定することが出来る。
【００１３】
この方法は更に、上記判定、がベアリング磨耗速度が増加していることを示すときに、エンジンのユーザーに報知する工程、を有しても良い。
【００１４】
この方法は更に、ベアリング磨耗速度が予想磨耗速度を越えて増加していることを比較結果が示すときにのみ、エンジンのユーザーに報知する工程を有しても良い。
【００１５】
この方法は更に、上記判定された粘性、油圧、オイル流量及びエンジン速度に基づき、オイルが供給される上記ベアリングの少なくとも１つのベアリング・クリアランスを推定する工程、を有しても良い。
【００１６】
少なくとも１つの所定エンジン運転状態が確立された後でのみ、ベアリング・クリアランスが推定されるようにも出来る。
【００１７】
上記所定エンジン運転状態が、油温が所定温度に到達したことの確認、及び、エンジン始動後所定の最小期間が経過したことの確認を含むものとすることが出来る。
【００１８】
本発明の第２の観点によれば、エンジンの少なくとも１つのベアリングへオイルを供給するポンプを含む潤滑システム、該潤滑システム内の油圧を表示する信号を供給する第１センサー、オイルの粘性を表示する信号を供給する第２センサー、上記ポンプからのオイルの流量を表示する信号を供給する手段、及び、上記第１及び第２のセンサーからの信号及び上記流量を表示する信号を受信するための電子制御ユニット、を持つエンジンシステムが提供される。該電子制御ユニットが、上記第１及び第２のセンサーからの信号、及び上記オイルの流量を表示する信号に基づいて、オイルが供給される上記ベアリングの少なくとも１つのベアリング・クリアランスを推定し、そしてそのベアリング・クリアランス推定結果を用いて、上記エンジンの状態を判定する動作が出来る。
【００１９】
電子制御ユニットは更に、ベアリング・クリアランスが過剰であると判定されるときに、エンジンのユーザーへ報知する動作を行なうことも出来る。
【００２０】
電子制御ユニットは更に、2回のベアリング・クリアランス推定からベアリング磨耗速度を判定し、該ベアリング磨耗速度が過剰であるときに、エンジンのユーザーへ報知する動作を行うことも出来る。
【００２１】
電子制御ユニットは更に、複数回のベアリング・クリアランス推定からベアリング磨耗速度を計算し、該磨耗速度が増大しているか否かを判定する動作を行うことも出来る。
【００２２】
電子ユニットは更に、上記ベアリング磨耗速度が増大しているときに、ユーザーへ報知する動作を行うことも出来る。
【００２３】
本発明の第３の観点によれば、ポンプを備えて、潤滑油を循環させる潤滑システムから高圧で潤滑油が供給される少なくとも１つの滑り軸受（ベアリング）の状態を監視する方法が提供される。この方法は、上記潤滑システム内のオイルの粘性を判定する工程、上記潤滑システム内の油圧を判定する工程、上記潤滑システムを通るオイルの流量を判定する工程、上記判定された粘性、潤滑油圧及び潤滑油流量に基づき、潤滑油が供給される上記ベアリングの少なくとも１つのベアリング・クリアランスを推定する工程、及び、上記ベアリングの状態を判定するために、上記ベアリング・クリアランス推定値を用いる工程、を有する。
【００２４】
全てのベアリングの状態を、上記判定されたベアリング・クリアランスと所定値との比較に基づき、判定することが出来る。
【００２５】
この方法は更に、上記比較が、上記磨耗速度が過剰であることを示すときに、上記ベアリングの全てが取付けられている機械のユーザーに報知する工程、を有しても良い。
【００２６】
ベアリング磨耗速度の所定磨耗速度との比較に基づき、上記ベアリングの全ての状態を判定することも出来る。その場合に、上記磨耗速度を、2つのベアリング・クリアランス推定値と、それら推定の間の経過時間とに基づいて、判定することも出来る。この方法は更に、上記比較が上記磨耗速度が過剰であることを示すときに、上記ベアリングの全てが取付けられている機械のユーザーへ報知する工程、を有しても良い。
【００２７】
複数回のベアリング・クリアランスの推定と、時間に対する磨耗速度の変化の判定とに基づいて、上記ベアリングの全ての状態を判定することも出来る。この方法は更に、上記判定がベアリング磨耗速度が増加していることを示すとき、上記ベアリングの全てが取付けられる機械のユーザーへ報知する工程を、有しても良い。この方法は更に、ベアリング磨耗速度が予想磨耗速度を越えて増加していることを比較結果が示すときにのみ、上記ベアリングの全てが取付けられる機械のユーザーへ報知する工程を有しても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１を参照すると、エンジン（内燃機関）2及びこのエンジン2の動作を制御する電子制御ユニット20を有するエンジン・システムが示されている。
【００２９】
エンジン2は、往復動ピストン・エンジンであり、一端にフライホイール9を有するクランクシャフト（不図示）に取付けられた複数のピストン（不図示）を備えている。この分野で周知のように、クランクシャフトは、複数のメイン・ベアリングにより支持され、それぞれのピストンは、小端部及び大端部にそれぞれ滑り軸受（ベアリング）を持つコネクティング・ロッドによってクランクシャフトに連結されている。
【００３０】
エンジン2のための潤滑システムは、オイルパン3の形態のオイル貯蔵容器に接続されたピックアップ部と、エンジン2に設けられたベアリングの全てにオイルを供給するための内部通路乃至外部通路にフィルター5を介して接続されたポンプ4とを有する。潤滑システム内を循環する潤滑油（この例ではエンジンオイル）の流れに対する抵抗を表すように、エンジンのベアリング7は、模式的にオリフィスとして示されている。それらのベアリング7を通過した後で、オイルは再利用のためにオイルパン3に戻される。
【００３１】
この実施形態ではポンプ4は、エンジンからの出力取出部（power takeoff）により直接駆動される可変容量ポンプの形態の可変流量ポンプである。ポンプ4は、一定回転速度においてポンプ4からのオイル流量を変更する手段を含む。例えば、ポンプ4は、オフセット可変のベーン・ポンプとすればよいが、他の種々の可変容量ポンプを用いることが出来ることも理解されよう。
【００３２】
図１に示される電子制御ユニット20は、エンジン2の全ての機能を制御する単一のユニットであるが、別個の電子ユニットを複数用いることも、電子制御ユニットが、車両全体の電子制御器の一部を構成するようにすることも出来る。重要なことはただ１つ、情報を収集そして処理する手段が、エンジン2に設けられている、ということである。
【００３３】
電子制御ユニット20は、複数のセンサー入力を受信し、これらの入力を用いて、より詳細には後述するように、エンジンの状態を表す各種パラメーターを判定する。
【００３４】
圧力センサー6の形態の第1センサーが、制御ユニット20に潤滑システム内の油圧を表す信号を供給するのに用いられる。この実施形態では、油圧は、エンジン2のメイン・オイル・ギャラリーにおけるものである。
【００３５】
第2センサー10が、オイルパン3内のオイルの現在の粘性を表す信号を電子制御ユニットに供給するために用いられる。そのようなセンサーは、例えば、ドイツ特許出願公開101 12 433号から公知であり、同文献には、オイル内に発振器が挿入され、流体の発振周波数と減衰が観察されて、発振周波数の変動及び／又は減衰の変化に基づき粘性が推定されることが開示されている。更に、流体の粘性を判定する装置を、例えば米国特許3,215,185号及び6,543,274号そして欧州特許出願公開1,393,041号及び1,405,052号に見出すことが出来る。しかしながら、オイルの粘性を判定するのに適していればいかなる装置を用いてもよい。
【００３６】
エンジン速度センサー8の形態の第3センサーが、エンジン2の回転速度を表す信号を提供するのに用いられる。この実施形態ではセンサー8は、フライホイール9に取付けられたリング・ギアに形成された多くの歯に近接して配置された誘電ピックアップである。
【００３７】
第4の入力は、可変容量ポンプ4から供給され、それは、ポンプの現在の一回転当たりの容量を示す。前述の説明から、ポンプ4の一回転当たりの容量は変更可能であることが理解されるであろう。
【００３８】
エンジン速度センサー8からの信号と、ポンプ4からのフィードバックとにより、ポンプ4からの流量は以下の式に従い算出できる。すなわち、
Q = ES×GR×D
ここで、Qはオイルの流量（l/sec）であり、ESはエンジンの回転速度（回/sec）であり、GRはエンジン回転1回当たりのポンプの回転数であり、そして、Dはポンプの1回転当たりの押しのけ容積（l）である。
【００３９】
それで、いかなるエンジン回転速度においても、電子制御ユニット20には、ポンプ4からの現在のオイル流量を表す信号が与えられる。
【００４０】
可変流量ポンプは、その回転速度を変更することにより流量が変更される一回転当たりの容量が公知の電気駆動又は油圧駆動のポンプの形態をとることも出来る。この場合には、ポンプからの流量を表す信号を提供する手段は、それにより流量が単純に計算され得るポンプの実際の回転速度の信号若しくはフィードバックである。しかしながら、可変流量のための構成は、いかなるものであってもよい。
【００４１】
電子制御ユニット20はまた、エンジン2を調査する価値があるとみなしたときに、エンジン2のユーザーへ報知するための装置にも接続される。この実施形態では、ユーザーに報知するための装置は、例えば警告ランプ11であるが、LCDディスプレーや音声警報装置などの他の装置を用いることも出来る。
【００４２】
システムの動作は、図１のみでなく図２をも参照することにより最も良く理解され、図２は、電子制御ユニット20内に制御プログラムなどの形態で格納されている方法を示す。
【００４３】
この方法は、ステップ100において開始する。これは、例えばエンジン2の始動完了とすることが出来るが、潤滑システム内のオイルが安定しており、粘性の大幅な変化が見られないことを確認できる少なくとも１つのエンジン動作条件が満たされたときであればよい。この実施形態ではエンジン始動完了後所定時間が経過したときにスタートし、具体的には「T > Tmin ?」という判断を用いる。ここで、Tは始動後の計測時間であり、Tminは、オイルの粘性が比較的安定するのに充分な所定時間である。判断の結果がYESであれば、方法はスタートし、ステップ110へ進むが、結果がNOであれば、方法は、スタートせず、経過時間を再度検証するためにステップ100へ戻る。
【００４４】
別の動作条件としては、オイルパン3内のオイルの温度があり、この実施形態では、上記検証は、「Tp > Tpmin」となる。ここで、Tpは油温であり、Tpminは、それを越えると粘性変化があまり見られない所定の油温である。上述のように、判断結果がYESのとき、この方法はスタートしステップ110へ進むが、結果がNOのときはこの方法はスタートせず温度を再検証するためにステップ100へ戻る。
【００４５】
上記二つのうちのいずれかを満足すれば方法が進行するようにして、両方の検証を用いることも出来ることが理解されよう。このスタート処理の目的は、この分野で周知のようには、エンジンが低外気温で始動されてから通常の動作温度状態になるまでに、オイルの粘性が大幅に変わることを考慮して、後の判断の全てを単純化し、精度を向上させることである。しかしながら、この方法は、必要であれば、始動後すぐに用いることも出来る。
【００４６】
ステップ110において、オイルの粘性が、センサー10からの信号と、電子制御ユニット20に格納された各種アルゴリズムとから求められる。
【００４７】
この方法はそれからステップ120に進み、そこで、油圧センサー6からの信号により油圧が求められる。
【００４８】
この方法はそれからステップ130に進み、そこで、上述のようにエンジン速度センサー8及びポンプ4からの信号により、オイルの流量が判定される。
【００４９】
ステップ110乃至130は、必要に応じて、いかなる順番で実行することも同時に実行することも出来、そして、粘性、圧力及び流量の値は、電子制御ユニット20において計算されるか、或いはそれに格納されたルックアップ・テーブルから導かれることが理解されるであろう。
【００５０】
ステップ140では、現在のベアリング・クリアランスの推定値が、既に求められた粘性、圧力及び流量の値に基いて計算される。この推定を実行するためのアルゴリズムは、種々の計測値を用いてベアリング・クリアランスを求める実験技術の考え方に基づいて、生成されたものである。最も重要なベアリングは、メイン・ベアリングとコネクティングロッド大端部のベアリングである。当業者であれば、それらのベアリングのクリアランスについて様々な実験が実行されており、これに基づいて生成されたアルゴリズムが、オイルの様々な粘性、圧力及び流量状態においてベアリングのクリアランスを比較的良く表すものとなることを理解できるであろう。
【００５１】
或いは、複数の三次元マップを作成して、電子制御ユニット20に格納しておき、このような三次元マップの補間的な使用により、ベアリング・クリアランスを推定することも出来る。そのような補間が求められることは、ベアリング・クリアランスとオイルの粘性／圧力／流量との間の関係が四次元であることから、理解されるであろう。
【００５２】
オイルはエンジン2内の複数のベアリングと通路を通り流れるので、ステップ140において得られる結果は、メインベアリングとコンロッド大端部べアリングの磨耗の可能性の推定結果に過ぎず、そのような磨耗の実際の計算結果ではない。
【００５３】
ステップ140においてベアリング・クリアランスが推定された後に、それは、ベアリング・クリアランスが過剰であるか否か判定するために、基準値と比較される。ベアリング・クリアランスが過剰であるとはみなされないとき、すなわち、推定された磨耗が基準値未満であるとき、この方法はステップ160へ進む。ベアリング磨耗が過剰であるとき、この方法は、ステップ170へ進み、そこで、警告ランプ11を点灯することにより、ユーザーに報知する。
【００５４】
ステップ160において、この方法は、現在のベアリング・クリアランスの推定値をそれ以前の推定値と比較し、単位時間当たりの磨耗を判定して、磨耗速度が過剰か否かを判定する。それから、この摩耗速度は、通常のエンジン使用の予め定められた予想磨耗速度と比較される。磨耗速度はまた、エンジン2の一回転当たりの磨耗速度とすることも出来る。
【００５５】
磨耗速度が過剰であると判定されたならば、つまり、予想よりも大きいと判定されたならば、この方法は、ステップ170へ進み、そこで、警告ランプ11を点灯することにより、ユーザーに報知する。
【００５６】
磨耗速度が、過剰ではないと判定されたならば、この方法は、ベアリング磨耗の推定を繰返す。これは、すぐに行ってもよいし、所定回数のエンジン回転の間、遅延させても良い。
【００５７】
ステップ150と160の順番は、逆にしても良い。
【００５８】
ステップ170に到達した後で、この方法は自動的にステップ180へと進む。これは、一旦、報知信号がユーザーへ送られると、外部電子サービス装置を使用してリセットされるまで、その信号は発生し続けられるからである。これは、警報信号の原因を調査することをエンジン2のユーザーに継続して思い出させることになり、それにより、早期の救済処置をとることを奨励し、それで、不要なエンジン損傷の危険性を低減する。
【００５９】
この方法の更なる改良においては、ステップ160と170との間に別のステップを含めることも出来る。このステップでは、磨耗速度だけでなく、ベアリング磨耗速度が増大しているか否かについて判定される。これは、ベアリング磨耗速度の複数回の判定値を比較し、磨耗速度が時間経過と共にどのように変化したかを判定することにより、なされる。ベアリング磨耗速度が増加しているならば、先に述べた態様でユーザーに報知することもできるし、ベアリング磨耗速度が所定の予想磨耗増加率を越えて増加しているときにのみ、ユーザーに報知することも出来る。磨耗速度が増加していないならば、この方法は、ステップ100に戻ることになる。
【００６０】
更なる改良として、本発明は、圧力、粘性そして流量だけでなく、エンジン速度にも基いて、ベアリング・クリアランスを推定するようにすることが出来る。というのは、ベアリング・クリアランスと他の3つのパラメーターとの間の関係には、各ベアリングにおける実際の回転速度に応じて、小さな変化があるからである。
【００６１】
ある種のエンジンは、以下に述べる関係に影響することになるピストン冷却ジェットやバイパス濾過のような構成を用いることが、理解されるであろう。このような形の状況に対処するために２つの方法を用いることが出来る。１つの方法は、上記のような構成が作動しているときにベアリング・クリアランスの推定を防止するための別の検証をステップ100に含む。また、別の方法は、これらの構成が作動していることの表示を含むことも出来る。そして、電子制御ユニット20は、ベアリング・クリアランスの推定の信頼性を高めるように、これらの構成を考慮してプログラムすることが出来る。
【００６２】
ここまで、可変流量ポンプが用いられるシステムに関連して本発明を説明してきたが、本発明は、通常のオイル・ポンプ及び圧力開放弁の構成を用いるシステムに用いることも出来ることが、理解されるであろう。しかしながら、そのような構成に本発明を使用することは、エンジン速度と流量との関係が用いられるならば、圧力開放弁が開放されない状況に限定される。というのは、一旦、圧力開放弁が開くと、圧力が流量を制限し、それで、流量が直接エンジン速度に関連しないようになるからである。つまり、この方法は、開放弁が開かれるような状態を外れるように、比較的オイルが温かいときに、エンジン低速においてのみ、用いることが出来る。このような不利な点は、メイン・ギャラリーへ流入するオイルを計測するオイル流量センサーをエンジン内に備えることにより、解消することも出来るが、これはシステムの複雑性及びコストを増大させることになる。
【００６３】
上述のように、この実施形態では、エンジンの調査を必要とする時点を判定するために、ベアリング・クリアランスの推定を利用しているが、本発明の方法は、エンジンを通るオイルの流路抵抗の変化を推定して、エンジンが正しく機能していないことを示すためにも用いられることが、理解されるであろう。この実施形態のような検証を複数、行うことにより、エンジンの更なる解析を実行出来ることも理解されるであろう。例えば、磨耗速度についての検証結果は磨耗速度が低いことを示しているが、ベアリング・クリアランスの検証結果はクリアランスが過剰であることを示すならば、このことは、ベアリング・クリアランスは正常でありそうだが、何か他の問題がエンジンに存在することを、示すことになる。
【００６４】
それで、概略的には本発明は、エンジンの劣化をその使用中に判定して、ユーザーへ故障の可能性を早期に知らせるために用いることが出来るし、大規模なエンジン・サービスが必要であることをユーザーへ示すために用いることも出来る。この方法は、製造ラインの終り又は出荷前にエンジンが正しく組み立てられているか、そして潤滑システムが正しく機能しているか、を確認するために用いることも出来ることが、理解されるであろう。例えば、製造ラインの終りでの検証結果が、ベアリング・クリアランスが過剰であることを示すとき、過剰な磨耗が起こっていることはないので、これは当てはまりにくい。従って、そのような表示は、オイル・ポンプの故障、潤滑システムにおけるオイル漏れ、又はエンジンの組立不良のような、エンジンに関する何か別の問題を示すことになる。それで、そのような方法の使用は、不良エンジンが出荷される危険性を低減することになる。
【００６５】
本発明はまた、機械の一部を構成する滑り軸受（ベアリング）の状態を使用中に評価する必要がある、他の状況（他の機械装置など）に適用することも出来る。
【００６６】
この方法は、例えば、ポンプを持つ潤滑システムによりオイルのような潤滑剤が供給される少なくとも１つの滑り軸受により回転自在に支持される少なくとも一本のシャフトを持つ機械に適用することが出来る。そのような機械の例には、変速機、加工機械、圧延機及び輪転印刷機が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００６７】
この実施形態では、本発明の方法は、潤滑システム内のオイルの粘性を判定する工程、潤滑システム内のオイルの圧力を判定する工程、判定された粘性、潤滑圧力及び潤滑流量に基づいて、潤滑剤が供給されるベアリングの一部又は全てのベアリング・クリアランスを推定する工程、及び、ベアリング・クリアランスの推定結果を用いて、ベアリングの全ての状態を判定する工程、を有する。ベアリングが１つだけならば、結果は、そのベアリングの状態を表すが、複数のベアリングがあるときには、監視中のベアリング全ての全体的な（総括的な）状態を表すものとなる。
【００６８】
ベアリングの状態はいくつかの方法で判定されるが、第１には、判定されたベアリング・クリアランスの所定のベアリング・クリアランス値との比較に基づく。その比較によってベアリング・クリアランスが過剰であると判定されるとき、機械のユーザーに報知がなされる。
【００６９】
第２には、ベアリング磨耗速度の所定の磨耗速度との比較に基づいて、ベアリングの状態が判定される。この実施形態では、磨耗速度は、ベアリング・クリアランスの２つの判定値と、その２回の判定の間に経過した時間とに基づいて、判定される。その比較によって、ベアリング磨耗速度が過剰であると判定されるならば、機械のユーザーに報知がなされる。
【００７０】
ベアリングの状態はまた、複数のベアリング・クリアランスの推定値と、磨耗速度の時間的な変化とに基づいて、判定される。その判定結果がベアリング磨耗速度の増加を示すならば、機械のユーザーに報知が行われ、若しくは、ベアリング磨耗速度が予測された磨耗速度を越えて増加していることを示すときにのみ、報知が行われる。
【００７１】
それで本発明は、ベアリングの劣化を監視し、そして状況が深刻になる前にユーザーへ警告するという、便利な方法を提供し、そしてまた、潤滑システム自体における不良をあらかじめ警告することが出来るものである。
【００７２】
複数の具体的な実施形態を参照し、例を用いて本発明を説明してきたものの、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、そして本発明の範囲から逸脱することなしに、様々な代替実施形態又は、開示された実施形態に対する変更、をなすことも出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明によるエンジン・システムの概略図である。
【図２】本発明による方法のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７４】
2   エンジン
7   ベアリング
6   第1センサー
10  第2センサー
4   ポンプ
20  電子制御ユニット
【図１】
2006017122.tif 000003
【図２】
2006017122.tif 000004